Nati Qies08blog

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  • Pq nanopartículas? Cuando trabajamos en la escala nanométrica aparecen nuevas o diferentes propiedades físicas y químicas que no ocurren en el material masivo. Esta diferencia en las propiedades entre el material masivo y el material nanométrico se debe a los llamados efectos de superficie es decir hay un aumento del porcentaje de átomos que forman parte de la superficie del material (o de la particula), si hablamos de propiedades eléctricas, esto conlleva un mayor confinamiento electrónico y por tanto de una forma general las bandas continuas de energía pasa a estados cuantizados de energía, además cuanto mayor es el confinamiento mayor es la diferencia de energía en los gaps de energía. Algunas de las propiedades que se modifican al pasar a la escala nano son por ejemplo: - propiedades ópticas- (como en el caso de la Ag o el Au) SPR con la aparición de nuevas bandas en el visible responsables del color y que varían en función del tamaño de la nanopartículas como podéis ver en esta imagen. - fluorescentes. Como en el caso del CdSe, con emisión a distintas longitudes de onda en función de la talla de la nanopartículas. - magnéticas, como la aparición del fenómeno denominado superparamagnetismo
  • Nati Qies08blog

    1. 1. ¿Por qué nanopartículas? Las nanopartículas son partículas que miden entre 1 – 100 nanometros (nm). Propiedades Ópticas Propiedades Magnéticas E E B = KV z z   H H M M Propiedades Fluorescentes Rosi et al. Chem. Rev. 2005 Frenkel,A Yeshiva Univ . Superparamagnetismo Efectos de superficie
    2. 2. Aplicaciones <ul><li>Nano células solares </li></ul><ul><li>Nanoelectrónica: nanotubo-transistor </li></ul><ul><li>Nanosensores </li></ul><ul><li>Nanobiotecnología </li></ul><ul><li>Nanomedicina: </li></ul><ul><ul><li>Transportador y liberador de fármacos </li></ul></ul><ul><ul><li>Hipertermia </li></ul></ul><ul><ul><li>Agentes de contraste en MRI </li></ul></ul><ul><ul><li>Imaginería Óptica </li></ul></ul>Tumor sólido Campo magnético
    3. 3. <ul><li>Biomolécula magnética. </li></ul><ul><li>Estable hasta 85ºC y pH: 3.5-8.5 </li></ul><ul><li>Soluble en agua </li></ul>Nanoestructuras magneto-fluorescentes 1. Nanopartícula magnética: magnetoferritina Ferritina=Ft 12 nm 6 nm Apoferritina=ApoFt Ft=2000 Fe (nativa) MFt=200 Fe M s =20 emu/gFe (Ft) M s =60 emu/gFe (MFt) JACS 2008, 130(25) 8062 NH 2 NH 2 NH 2 NH 2 NH 2 NH 2 NH 2 NH 2 NH 2 NH 2 NH 2 NH 2
    4. 4. Magnetoferritina: multifuncional nano-
    5. 5. Magnetoferritina: multifuncional Lys 83 Lys 97 Lys 104 nano-
    6. 6. <ul><li>Propiedades </li></ul><ul><li>Alta fotoestabilidad </li></ul><ul><li>Rendimiento quántico alto </li></ul><ul><li>Picos de emisión estrechos </li></ul><ul><li>Emisión dependiente de la talla </li></ul><ul><li>y ε: 10–50 veces > dyes orgánicos </li></ul>Nanoestructuras magneto-fluorescentes 2.Nanopartícula fluorescente: quantum dot CdSe núcleo ZnS corteza Polímero orgánico QD-carboxílico Chan et al. Adv. Mat. 2006 COOH COOH COOH HOOC
    7. 7. Nanoestructuras magneto-fluorescentes: reacción de acoplamiento Reacción de acoplamiento entre el QD-carboxílico y la MFt-NH 2 para formar el bioconjugado magneto-óptico. magnético fluorescente magnético fluorescente EDC 24 h Agente de acoplamiento N-etil-N’-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida (EDC)
    8. 8. Nanoestructuras magneto-fluorescentes: nanoprecursores Emsión a 525 nm (QD525) D ~ 5 nm Emisión a 655 nm (QD655) Emisión a 800 nm (QD800) D ~ 5 nm D ~ 20 nm D ~ 10 nm Magnetoferritina (MFt) Microscopía electrónica de transmisión (TEM)
    9. 9. Nanoestructuras magneto-fluorescentes: TEM y STEM-HAADF STEM-HAADF EELS edges EELS-Spectrum Line QD800 MFt
    10. 10. Nanoestructuras magneto-fluorescentes: espectroscopía de fluorescencia Espectros de emisión QD525-MFt QD655-MFt QD800-MFt Excitación a 340 nm
    11. 11. Nanoestructuras magneto-fluorescentes: Microscopía de fluorescencia y SQUID Microscopia de barrido de laser confocal QD655-MFt bioconjugado QD525-MFt bioconjugado Curva de histeresis a T = 2K. Propiedades ópticas Propiedades magnéticas blue diode (405 nm) Argon (458, 476, 488, 496, 514 nm) He/Ne (543 nm, 594 nm, 633 nm) Adv. Func. Mat. 2008, en prensa

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